112 / 2022-02-20 21:44:06

川中下寒武统龙王庙组复杂成岩流体演化过程厘定 —基于详尽岩石学、地球化学证据约束

龙王庙组,流体演化,成岩,热液,热化学硫酸盐还原

川中地区龙王庙组碳酸盐岩不仅是一套深埋古老白云岩地层，且富集大量的天然气资源（即安岳气田），但地层内部复杂的成岩流体改造制约着前人对其储层非均质性理解。本研究基于研究区16口井500多块岩心的岩石薄片鉴定，结合显微温度、稳定同位素（δ¹³C、δ¹⁸O）、放射性同位素（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）、微量以及稀土配分等证据，对研究层段成岩流体来源及演化过程进行了厘定。研究发现：川中龙王庙组共经历了5类成因流体改造，分别为海源白云石化流体、继承性埋藏流体、淡水流体、深缘热液流体以及热化学硫酸盐还原作用（TSR）成因流体改造。其中海源白云化流体造成了研究地层在浅埋藏阶段经历规模白云石化作用，基质⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值位于同时期早寒武世海水范围内（0.7087~0.7095），氧同位素值（δ¹⁸O介于-7.9~-6.0‰V-PDB）相对于同期海水偏正；继承性埋藏流体沉淀了2期白云石，分别为浅埋藏细晶自形白云石（D3）和深埋藏中粗晶白云石（D6），D3期白云石具有微小的包裹体以及与基质相似的稀土配分曲线特征，指示浅埋藏阶段继承性流体沉淀成因，D6期白云石具有不仅具有偏轻的δ¹⁸O范围（-11.3~-9.0‰V-PDB）、高包裹体均一温度（145~185℃）以及与基质相似的稀土配分曲线特征，指示深埋藏高温条件下继承性流体沉淀成因；淡水活动多形成非选择性溶蚀的带状水平状溶蚀孔洞，且淡水侵入影响着原地层水组分，使其沉淀有低Fe（1200降至18ppm）、Mn（34.2降至9.6ppm）以及典型Y/Ho比（约20.5~28.8）特征的D3期白云石；深源热液流体主要沉淀了中晶半自形白云石（D4）以及细中晶半自形铁白云石（D5），二者稀土配分曲线具有明显的Eu异常以及高Y/Ho比值（32.6~50.6）特征，且二者包裹体均一温度分别为110~115℃和130~140℃；深部封闭环境下TSR作用不仅沉淀了δ¹³C偏轻的方解石矿物、黄铁矿，还形成了一定次生溶蚀改造。综上可见，研究层段早期主要经历了早期白云石化、淡水岩溶作用影响，并且在埋藏时期阶段经历了两期埋藏白云石化、两期热液活动以及深埋TSR作用影响，因此进一步分析储成因应需重点评估以上成岩因素对储层改造的影响。